老化对黑碳中吸附态苯酚的脱附及微生物降解的影响

采用松木基黑碳为吸附剂,考察了老化作用对吸附态苯酚的脱附及微生物降解作用的影响.苯酚吸附等温线数据采用非线性Freundlich方程拟合,脱附数据采用三位点脱附模型拟合,微生物降解试验分别在恶臭假单胞菌ATCC 11172的两种菌密度下进行.结果表明,平衡位点、非平衡位点以及不可脱附位点这三种位点在不同老化时间内都存在,其中不可脱附位点上的比例(fnd60.4%)都占绝大部分,并且随着老化时间增加,易脱附位点上的苯酚逐渐往不易脱附的位点转移;通过对连续稀释脱附数据的分析表明,脱附体系中脱附产物的不定期移除(非生物移除)能够极大地促进脱附的进行;老化时间越长,吸附态苯酚的生物可利用性越小,但同一老化时间内两组不同菌密度之间的生物可利用性并无明显的统计学差异;同时发现黑碳中不可脱附位点上的部分苯酚亦能被降解.     

苯酚微生物降解的正交实验研究

利用以苯酚为碳源的驯化液,对某焦化厂曝气池活性污泥进行驯化,经过分离、筛选,挑选出4株高效的苯酚降解菌,编号为h32a2、b31B、h31A和b41a,并通过菌落形态特征、简单染色及生理生化反应初步鉴定为假单胞菌属(Pseudomonas sp.),依据正交实验确定了优势菌群降解苯酚的最佳条件为温度32℃,pH值7.5,菌培养时间16 h,接种量1%。     

细菌在黄土上的吸附／解吸特征及吸附量对土壤石油降解的影响

本文通过室内实验,研究了细菌在黄土上的吸附解吸特征,并探讨了其在黄土上的吸附量对土壤石油降解的影响。结果表明,细菌在黄土上的吸附符合Langmuir等温吸附方程,当菌液浓度较低时,吸附量随浓度增加而急剧上升,随着菌液浓度进一步增加,吸附量随浓度的增加渐渐平缓;细菌在黄土上的解吸作用极弱,一旦被吸附后,较难被解吸,解吸量平均仅是吸附量的1％;随着细菌在土壤上吸附量的增加,降解率相应提高。当土中含油量为3．52％,菌液浓度为1．0×10^8个／ml,经过30d后,降解率可达到45％。     

天然矿物锰矿砂对苯酚的界面吸附与降解研究

研究了天然矿物锰矿砂对苯酚的界面吸附与降解，结果表明锰矿砂对苯酚具有较强的吸附作用，较高温度，低ｐＨ值，固相与苯酚的较高质量比值有利于苯酚的吸附。吸附过程遵循二级反应动力学，吸附等温线为Ｌａｎｇｍｕｉｒ型。应用简化的表面络合反应模式，求得了不同条件下的条件稳定常数及吸附苯酚的表面总吸附位。     

微生物降解苯酚废水的特性研究

通过对驯化微生物处理苯酚模拟废水的研究,考察了苯酚初始浓度、菌种投加量、葡萄糖添加量、废水pH值、反应温度等因素对苯酚降解效果的影响.结果表明,当苯酚浓度大于500mg/L时开始表现出对微生物的抑制作用,浓度高于700mg/L以后微生物降解效果不理想;当苯酚浓度为500mg/L时,微生物接种量大于400mg/L可获得最大降解速率;适量添加葡萄糖可促进微生物对苯酚的降解,但浓度超过0.2g/L以后由于底物竞争会对苯酚的降解形成抑制;生物降解苯酚的适宜pH值和温度范围分别为5.5～6.5和30～35℃.     

生物炭强化模拟废水中高浓度苯酚的微生物降解

采用花生壳生物质废物分别在350、550和750℃条件下限氧热解制备生物炭,之后加入到苯酚污染模拟废水中,验证其强化苯酚微生物降解的效果.结果表明,未加生物炭的系统中,苯酚浓度过低(≤110 mg·L~(-1))不能使菌体达到最大浓度,苯酚浓度过高(≥420 mg·L~(-1))则会抑制菌体生长,降解率仅为43.2%,且停滞期长.添加生物炭后,苯酚去除率大幅度提高,在6～16 h时微生物进入对数生长期,苯酚浓度快速降低.2、4和6 g·L~(-1)的生物炭添加量均可使苯酚在16 h内被完全去除,高添加量的生物炭能吸附39.3%的苯酚,降低其对微生物的毒性抑制.550℃热解温度制备的生物炭取得了最好的强化效果,其pH缓冲作用可中和苯酚降解产生的酸性物质,而750℃热解温度制备的生物炭由于pH过高而使菌体难以存活.生物炭在相对低苯酚浓度下(600、800 mg·L~(-1))可显著提高其去除率,分别从29.6%、24.5%升至46.9%、36.9%.而对于初始苯酚浓度高达1000 mg·L~(-1)以上的系统,则需要海藻酸钙凝胶固定菌体到生物炭才能获得较高的降解率.     

表面活性剂对苯并[a]芘在黑炭表面吸附解吸的影响

通过静态吸附实验,研究了3种不同类型的表面活性剂(阳离子∶十六烷基三甲基溴化铵,CTAB;阴离子∶十二烷基苯磺酸钠,SDBS∶非离子,曲拉通100,TX100)对苯并[a]芘(BaP)在黑炭表面吸附解吸的影响.结果表明,3种表面活性剂的存在均会增加BaP在黑炭表面吸附的非线性程度.CTAB的存在可以促进BaP在黑炭表面的吸附同时抑制了BaP的解吸,然而SDBS的存在降低了BaP在黑炭表面的吸附并增加了吸附过程的可逆性.与CTAB和SDBS不同,TX100对BaP在黑炭表面吸附解吸的影响取决于其添加浓度.低浓度的TX100(50 mg.L-1)能够促进BaP在黑炭上的吸附并抑制BaP的解吸,吸附能力参数Kd值(在ce=50μg.L-1下)从188 062 mL.g-1增大到264 179 mL.g-1,解吸滞后指数HI从0.44降低到0.39.随着TX100浓度增加到150 mg.L-1和200 mg.L-1,TX100对BaP的吸附表现出抑制作用并能够促进BaP的解吸,Kd值(在ce=50μg.L-1下)从188 062 mL.g-1分别降低到182 751 mL.g-1和178 730 mL.g-1,解吸滞后指数从0.44分别升高到0.65和0.70.本研究为预测多环芳烃在表面活性剂污染的环境中的分布特征和最终归趋提供了理论依据.     

PVA阴离子交换纤维对水中苯酚的吸附与解吸性能研究

本文系统地研究了苯酚在PVA阴离子交换纤维(PVAF)上的吸附—解吸特征。等温吸附平衡浓度与吸附量关系符合Langmuir吸附等温式。求出了不同温度下的饱和吸附量、吸附系数及热力学参数。尝试了几种动力学方程在苯酚—PVAF体系中的适用性。结果表明鲛岛方程q=K(?)nt+B能较好地反映体系的特征。PVAF用于处理含酚废水取得了较满意的结果。     

环糊精对硝基化合物混合体系微生物降解影响

通过对硝基苯和对硝基苯酚混合体系微生物降解过程的研究,探讨了在降解过程中加入-环糊精及其衍生物羧甲基--环糊精(CMCD)对混合体系微生物降解的影响.研究表明,对硝基苯酚不能被单独降解;硝基苯能与对硝基苯酚产生共代谢作用,对硝基苯酚浓度影响混合体系的降解程度.加入环糊精能促进对硝基苯酚的降解率,影响程度与对硝基苯酚的浓度和环糊精的种类及量有关.     

吸附-共代谢再生污泥法降解五氯苯酚的研究

根据五氯苯酚(PCP)在活性污泥中吸附和共代谢降解的规律设计出吸附-共代谢再生活性污泥法去除污水中五氯苯酚的新工艺。小试发现:新工艺对污水中的PCP具有较好的去除效果,采用该工艺处理含2mg/LPCP的生活污水,如果在再生段添加50mg/L的谷氨酸作共代谢诱导基质,在稳定运行期间出水PCP的浓度可以达到低于0.2mg/L的水平。     

复极性三维电极处理含酚废水的研究

实验研究了模拟含酚废水(100～500mg／L)在复极性三维电解槽中的电化学氧化过程。考察了电解时间、电解电压、支持电解质浓度、pH值及苯酚初始浓度对苯酚去除效果的影响，并确定适宜的反应条件。实验表明，在填充较少粒子的条件下，通入空气而处于分散悬浮状态的填充粒子可以综合利用阳极的直接氧化作用、阳极产生羟基自由基的间接氧化作用及阴极产生过氧化氢的间接氧化作用，从而在较低能耗的情况下，充分提高填充粒子的利用率，达到较好的苯酚降解效果。     

操作条件对电氧化去除废水中有机污染物的影响研究

为优化电催化氧化操作条件、降低能耗,考察了电解温度、直流电源电流密度、方波脉冲电源频率、占空比等工艺控制参数对苯酚模拟有机废水COD去除率的影响。同时,以水杨酸为羟基自由基(·OH)捕捉剂,通过高效液相色谱分析技术对不同电氧化操作条件下·OH的生成量进行间接检测。结果发现,苯酚溶液的COD去除率随电解温度的升高而下降,随电流密度的增大而升高;随着脉冲频率与占空比的增加,苯酚溶液COD去除率均呈现先升高后下降的规律,在脉冲频率为500Hz、占空比为50%时达到最高。操作条件对·OH生成量的影响与其对苯酚溶液COD去除率的影响规律一致,表明操作条件通过影响生成及进入到电解体系中的·OH量从而影响电氧化效率。比较发现,脉冲电源的单位COD处理能耗相比直流电源降低44%,具有明显节能效果。     

稀土元素在土壤和氧化物表面的吸附和解吸研究

混合稀土在我国主要类型土壤、铁锰氧化物、高岭石表面的等温吸附符合Freundlich、Temkin和Langmuir吸附方程.最大吸附量(Q_m)的顺序为:δ-MnO_2≥黑土>黑钙土>无定形铁>黄棕壤>红壤>砖红壤>高岭石.决定土壤吸附稀土容量的主要因素是粘土矿物类型,其次是无定型铁含量;土壤对稀土的吸附强度与铁氧化物的专性吸附强度和粘土矿物的交换吸附强度有关.土壤和矿物对混合稀土的专性吸附能力顺序为:δ-MnO_2>无定形铁>黑土、黑钙上>砖红壤>高岭石>红壤、黄棕壤.     

白假丝酵母C. albicans PDY-07厌氧降解苯酚的培养基优化

本文研究了厌氧方法驯化的活性污泥中筛选出的一株活力苯酚厌氧降解菌降解苯酚的最佳条件。结果为：在基础选择培养基中以1.0g（NH4）2SO4作为氮源并且在1 L培养基中加入1 mL微量元素储备液,调节培养基pH值为6.9-7.2,有利于C. albicans PDY-07降解苯酚。     

粉煤灰对苯酚废水的吸附研究

在静态条件下研究了粉煤灰对苯酚的吸附性能,结果表明:平均粒径29.06μm,孔隙率64.0686%,在吸附时间50min,粉煤灰用量120 g/L,pH=7.45条件下,对75 mL浓度为30 mg/L的苯酚模拟废水,吸附效果最好,可达82.4%。粉煤灰吸附苯酚机理复杂,偏向于单分子层吸附的Langmuir吸附等温线模式:q=0.042Ce/(1+0.095Ce),吸附反应为一级反应,速率方程为lnC=-0.0096t+3.3097(C0=30 mg/L)。     

稻壳沸石的合成及其对磷酸盐的吸附/脱附动力学

以稻壳为原料采用煅烧-水热合成法制备了合成沸石,运用XRD和SEM表征了合成沸石的特性,通过静态实验,研究了合成沸石对磷酸盐的吸附和脱附机理。结果表明:12 h后产物发现了Na P沸石的特征峰和亚晶结构,延长水热合成晶化的时间有利于沸石晶核的形成。沸石对磷酸盐的吸附机理符合伪二级模型,实测值与伪二级吸附动力学模型的拟合值相差在1.1%以内。颗粒内扩散速率是由膜扩散和内扩散共同控制,颗粒内扩散速率常数kp随初始浓度的增加而减小。升温有利于磷酸盐的脱附,MNa OH/P>8.0时(MNa OH/P为Na OH物质的量与吸附的磷酸盐物质的量之比),磷酸盐的脱附率可达82.9%。伪二级脱附动力学模型的拟合结果优于伪一级,拟合值与实测值相差在1.7%以内。     

水中3种酚类化合物在NKA上的吸附研究

研究了单溶质水溶液中的苯酚、间甲酚及对氯酚在大孔树脂ＮＫＡ上的吸附，发现它们的吸附性能依次增加，又研究了３种物质共存的水溶液中它们在ＮＫＡ上的竞争吸附，结果表明，ＩＡＳ模型能够很好地反映这一竞争吸附规律。     

纳米磁铁矿/生物质炭催化对Fenton氧化降解苯酚的增强机理

以生物质炭负载纳米磁铁矿(nMBC)作为催化剂,采用非均相Fenton反应体系对模拟苯酚废水进行氧化降解处理研究,确定n MBC—Fenton法处理苯酚废水的最佳工艺条件,并揭示其强化机理。实验结果表明:对于质量浓度为50 mg/L的苯酚废水,其最佳降解条件为温度为45℃,pH为3.0,H_2O_2浓度为5 mmol/L,nMBC用量为2.0 g/L。反应进行20 min后,苯酚去除率可达约100%。nMBC剂量、废水初始pH和温度等因素均对处理效果有较大影响,其中pH决定苯酚去除率,而nMBC剂量是影响降解速率的主要因素。此外,nMBC—Fenton法催化氧化降解苯酚过程符合准一级动力学反应(R~2>0.97)。     

稻壳基A型沸石的表征及其对NH_3-N的吸/脱附动力学研究

以稻壳的煅烧灰分为原料,采用水热合成法制得稻壳沸石,运用SEM、XRD和FTIR表征了稻壳沸石的结构特性,并通过静态平衡吸附实验研究了稻壳沸石对NH3-N的吸附特性。结果表明:实验条件下可获得结晶度高、晶型较好的A型单晶沸石,降低晶化温度有利于A型沸石的生成。初始浓度为25,50,100 mg/L时稻壳沸石的最大吸附量分别为3.36,5.16,8.39 mg/g,吸附过程遵循伪二级吸附动力学模型。碱当量MNa OH/AN对NH3-N从稻壳沸石上的脱附影响较大,MNaOH/AN为0.85、8.47和42.4时伪二级模型拟合的饱和脱附值分别为7.46,16.21,19.96 mg/g,与实测值基本接近,NH3-N从稻壳沸石上的脱附主要受化学作用控制,过程遵循伪二级脱附动力学模型。     

微波改性活性炭对苯酚的吸附性能研究

采用N2低温吸附/脱附、Boehm滴定对活性炭的孔结构和表面含氧官能团进行表征,研究微波热处理对活性炭的吸附性能的影响。用Langmuir和Freundlich吸附等温模型对活性炭的吸附性能进行评价,比较了溶液pH和吸附温度对改性前后活性炭的吸附能力影响,运用准一次方动力学模型和准二次方动力学模型对2种活性炭的吸附动力学进行研究。结果表明:微波热处理改性活性炭可提高活性炭对苯酚的吸附性能。